Шпаргалка по "Технике и технологии СМИ"

   Спутники  бывают низкой (20 Вт), средней (45 Вт) и высокой мощности (более 100 Вт), для индивидуального приема используются последние. Сигнал со спутника достигает поверхности Земли чрезвычайно ослабленным, и, если его не усилить, он будет подавлен различными шумами, поэтому его улавливают при помощи параболической антенны (в виде тарелки). Такая форма антенны выбрана потому, что сигнал, отражаясь от любого участка изогнутой поверхности, может концентрироваться в одной (фокальной) точке (по такому же принципу свет концентрируется в автомобильной фаре), где он попадает на конвертор и преобразуется до необходимых частот. Далее сигнал по кабелю передается спутниковому приемнику — ресиверу (или тюнеру), где хранятся настройки каналов.

   Чем больше диаметр антенны, тем больше сигналов с различных спутников можно уловить. Сейчас в основном используются антенны со смещенным центром — офсетные, где конвертор не перекрывает полезную площадь принимающей поверхности. Согласно международному праву перехват спутниковых программ в коммерческих целях запрещен, но уменьшение размеров приемных антенн с нескольких метров до десятков сантиметров сделало невозможным тотальный контроль. В результате телекомпании были вынуждены прибегнуть к шифровке сигналов.

   В Российской Федерации действуют  множество фирм, предоставляющих услуги в области наземного приема индивидуальных спутниковых программ. Первой на отечественный рынок вышла телекомпания «Космос-ТВ», учрежденная в 1991 г. Главным центром радиовещания и телевидения (ГЦРТ) и американским предприятием Metromedia International Telecommunications, Inc. Предложение компании не только приобретать дорогостоящее приемное оборудование, но и арендовать его способствовало популярности компании среди иностранцев, временно проживающих в Москве. Компания также предлагает услуги приема сигналов на коллективные домовые антенны с дальнейшей разводкой сигналов по кабелям до конечного потребителя. «Космос-ТВ» предоставляет возможность просмотра информационных, познавательных, развлекательных, детских, спортивных и др. программ, ее услугами на сегодняшний день пользуются 15 российских каналов.

   С конца 1996 г. начала вещание российская компания «НТВ-Плюс», учрежденная финансовой группой «Мост». К концу года количество абонентов составляло только 17 тыс. человек, а транслировалось всего четыре канала. С 1997 г. передачи стали кодироваться. Цель создания российских спутниковых каналов была оправдана, и к концу 2003 г. компания имела 260 тыс. абонентов и предлагала 40 цифровых каналов. Размеры приемной антенны небольшие — 60—90 см в диаметре. 
 
 

   Кабельное ТВ

   Передача  видеосигнала по кабельным сетям  является наиболее перспективным способом распространения информации. В качестве основной магистрали применяются оптоволоконные кабели, а для доставки информации до конечного потребителя («последняя миля») используется витая медная пара или коаксиальный кабель.

   Первая  в мире экспериментальная кабельная  сеть была внедрена в Москве в 1939 г., она обслуживала два дома на Петровском бульваре по 30 абонентов в каждом. У конечного пользователя в квартире располагался четырехламповый телевизор упрощенной конструкции Александровского радиозавода. В дальнейшем с расширением каналов вещания данную разработку сочли неперспективной.

   Первую  примитивную кабельную сеть в  США в 1948 г. соорудил владелец магазина бытовой техники Джон Уолсон в небольшом городке Маханой-сити (шт. Пенсильвания), расположенном в гористой местности. Качество приема видеосигнала на антенны телевизионных приемников из-за перепада высот было недостаточным. Тогда Дж. Уолсон укрепил высокую мачту на ближайшей горке и поставил на ней антенну, электрический кабель от которой подключил на вход телевизора. Изображение заметно улучшилось. После этого он присоединил кабелем к наружной антенне собственный дом и дом соседа. Через год, объединив свои усилия с компанией Jerrold Electronics Corp., расположенной на другом конце города, за абонентскую плату три доллара в месяц они стали протаскивать кабель всем желающим.

   В начале 50-х гг. проблемы с получением ТВ-лицензии на эфирное вещание1 привели к быстрому росту небольших кабельных сетей по всей Америке. К 70-м гг. пропускная способность кабеля значительно возросла, и компании, разместив комплексы антенн на высотных зданиях, стали ретранслировать эфирные каналы, а к середине 70-х гг. еще и спутниковые. Собственные программы кабельных каналов поначалу были примитивными. Однако 1 июня 1980 г. начала вещание глобальная кабельная сеть CNN, основанная американским бизнесменом Робертом Эдвардом Тернером (род в 1938 г.), с высококачественными программами собственного производства. В течение пяти лет канал стал настолько популярным, что стал транслироваться через спутники по всему миру.

   В Западной Европе большинство жителей  получают телевизионный сигнал по кабелю, телецентры доставляют по нему эфирные, спутниковые и местные каналы собственного производства.

   В СССР передача видеосигнала по кабелям  в основном применялась для обеспечения  условий нормального приема программ в зонах «радиотеней», существующих в городах вследствие их застройки близко стоящими домами разной высоты. Впервые магистрали оптоволоконной связи в России были проложены в 90-х гг. XX в. между Ленинградом и Минском, Ленинградом и Волховстроем: они предназначались для передачи больших массивов данных, так как цифровой сигнал в виде модулированных световых импульсов в них практически не затухает. По оптоволокну возможна многоканальная передача теле- и радиосигнала, телефонных разговоров, интернета и т.д., но основное назначение — предоставление абонентам за плату большого количества телевизионных каналов. Поскольку стоимость оптико-волоконного кабеля высока, распределение программ по конечным потребителям производится по дешевому коаксиальному кабелю. Новые дома в больших городах строятся с учетом закладки кабеля в каждую квартиру. Особую перспективу могут представлять обратные каналы связи и видео по запросу.

   Упрощенная  структура кабельной сети:

   1. комплект профессиональных эфирных и спутниковых антенн большого диаметра;

   2. головная станция или аппаратная преобразования сигналов;

   3. усилители сигналов;

   4. сумматоры (для объединения эфирных,  спутниковых и иных видеосигналов).

   На  один оптический приемник могут быть подключены несколько тысяч абонентов, которые смогут смотреть как аналоговые, так и цифровые каналы. Для компенсации  затухания сигнала в коаксиальном кабеле применяются магистральные и домовые усилители. Для конечной разводки кабеля по потребителям используют различные модификации разветвителей. В настоящее время в России возникло большое количество кабельных линий, поэтому стоит задача укрупнения разрозненных мелких сетей с одновременным увеличением числа телевизионных каналов. Основная проблема на этом пути — обеспечить техническую совместимость сетей без глобальной реконструкции, создать единую систему на основе разрозненных модулей. Современное кабельное ТВ сочетает в себе возможности через спутниковые антенны и систему наземных ретрансляторов доставлять телезрителям через распределительную сеть высококачественный видеосигнал с большим количеством тематических каналов. Таким образом, происходит гармонизация существующих технологий.

   В условиях большого государства обеспечить качественное телевещание как в  густонаселенных центральных, так  и в малонаселенных дальних районах  возможно при условии оптимального сочетания различных каналов связи. Среди современных тенденций развития ТВ-вещания можно выделить:

   — рост коллективных и индивидуальных систем спутникового ТВ;

   — развитие кабельных оптико-коаксиальных сетей;

   — внедрение в условиях городской застройки сотового телевидения. 
 

   Перспективы развития телевизионной техники

   Цифровое  телевидение

   Современные ТВ-стандарты (NTCS, SECAM, PAL) существуют уже  несколько десятилетий и, казалось бы, должны совершенствоваться, но поскольку  это системы аналоговые (т.е. зритель  видит электрический аналог изображения), дальнейшее развитие их ограничено. Дело в том, что на каждом участке преобразования и передачи аналогового сигнала происходят искажения, которые, накладываясь друг на друга, ухудшают качество телевизионного изображения. Например, работающий недалеко от телеприемника мощный электромотор может создать существенные помехи на экране.

   Аналоговый  сигнал непрерывен, и для преобразования в цифровой вид его разбивают  на отдельные отсчеты, отстоящие  друг от друга на одинаковый интервал времени (дискретизация сигнала). При цифровом кодировании сигнала специальное кодирующее устройство — кодер — способно отсортировать чистый сигнал от промышленных и атмосферных помех, поэтому стабильность параметров ТВ-системы возрастает, правда, объем информации о яркости и цветности сигнала резко увеличивается. Именно поэтому совсем недавно передача цифрового сигнала представлялась неосуществимой, хотя ключ к разгадке этой сложнейшей задачи был заложен в трудах американского инженера Клода Шенона (1916-2001) еще в 1948 г1. В предложенной им теории информации была обоснована избыточность источника сообщений.

   Например, попробуем прочитать предложение  без гласных:

   Кждй  трдлбвй стднт  мжт сдть тхнк СМ, дл бздльнк эт слжн.

   Если  Вам это удалось, можно сделать  вывод, что гласные звуки являются избыточной информацией.

   Кстати, один из первых алфавитов — угаритский (II тыс. до н. э.) — обходился без гласных букв. Заметим, что в данном случае мы сжимали аналоговую информацию. Сейчас представим себе, что журналист снимает парящую в небе птицу: она движется, но если мы мысленно разобьем это изображение на мельчайшие точки, окажется, что большая часть информации не изменяется (вспомним древних философов — «летящая стрела покоится»). В самом деле, цвет птицы постоянен; если небо безоблачное, трудно отличить один участок фона от другого, и только во время взмахов крыльями изменится информация о геометрических точках изображения.

   Бели  же каждая минимальная точка на экране (пиксел) будет описана сочетанием цифр, например, 1100, а количество таких точек равно десяти, можно составить цифровую цепочку:

   1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100, а можно  ее записать короче, т.е. сжать,  пользуясь элементарными приемами  арифметики: 1100x10.

   Отсюда  следует вывод, что цифровую информацию можно довольно эффективно сжимать, применяя не только простейшие арифметические действия, но и сложнейшие математические алгоритмы, которые, разумеется, оставим за границами данного издания. Итак, при передаче цифрового сигнала нет необходимости в передаче изображения целиком кадр за кадром (как в кино), можно передавать только разностную (изменяющуюся) информацию. Благодаря современным методам компрессии цифровых данных полоса пропускания видеосигнала значительно сузилась, и на месте одного аналогового канала могут располагаться несколько цифровых.

   В США в 1996 г. был принят стандарт цифрового  ТВ — ATSC, отдельные телецентры начали вещание в цифровом формате, а  с 2006 г. предполагается прекратить аналоговое ТВ-вещание, с оговоркой, что пока 85% зрительской аудитории не будут готовы принимать цифровой сигнал, аналоговое вещание сохранится. Главная проблема внедрения «цифры» заключается в том, что основное количество телеприемников у населения всего мира — аналоговые. Либо их надо заменить на цифровые (за счет телезрителя), либо снабдить население специальными приставками, которые смогут принятый цифровой сигнал преобразовывать в аналоговый (по аналогичному пути пошла российская компания «НТВ-Плюс»). Современный цифровой телеприемник — довольно дорогое устройство, поэтому в переходный период, скорее всего, будет предусмотрена техническая возможность приема цифрового сигнала обычным телевизором.